giáo án lý 12 soạn theo hướng phát triển năng lực

tài liệu word giáo án lý 12 nâng cao soạn theo phát triển năng lực tham khảo

Trang 1

Chương I ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN

Trang 2

- Hiểu được các khái niệm: tọa độ góc, tốc độ góc, gia tốc góc.

- Viết được các phương trình của chuyển động quay biến đổi đều

- Nắm vững công thức liên hệ giữa tốc độ góc, tốc độ dài, gia tốc góc, gia tốc dài của mộtđiểm trên vật rắn

- Tự tin đưa ra các ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà

- Chủ động trao đổi, thảo luận với các học sinh khác và với GV

- Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu, thí nghiệm

- Say mê khoa học, kĩ thuật

nội dung cần thực hiện của bài

Có thể khảo sát chuyển động tịnh

tiến của một vật thế nào? Vì sao?

Cho HS quan sát mô hình một vật

rắn quay quanh một trục cố định

Khảo sát chuyển động quay của

vật rắn bằng cách nào?

Giới thiệu nội dung cần tìm hiểu

Thảo luận, trả lời nội dung câu hỏi:

+ Chỉ cần khảo sát chuyển động tịnh tiếncủa một điểm bất kì trên vật Vì khi vậtchuyển động tịnh tiến, mọi điểm trên vật cóquỹ đạo giống hệt nhau

+ Trao đổi và trả lời:

- Xác định các đại lượng đặc trưng chochuyển động quay

- Qui luật của chuyển động và liên hệ giữacác đại lượng đặc trưng cho chuyển động

Năng lực sử dụng ngôn ngữ

đễ diễn tả

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm

vụ học tập

Hoạt động 2 (10’) TÌM HIỂU KHÁI NIỆM TỌA ĐỘ GÓC.

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung bài học Năng lực cần phát

Trang 3

triểnSau khi cho HS xem mô

Giảng nội dung: Khái

niệm tọa độ góc  với

điều kiện phải chọn một

biến thiên của góc 

theo thời gian cho ta biết

-Nội dung trả lời phảitrùng với nội dungSGK trình bày

-Phải phát hiện 2 đặcđiểm của chuyểnđộng

+ Tìm hiểu vị trí góc

 giữa hai mp(Po) cốđịnh và mp(P) diđộng

-Thảo luận, tìm hiểuđược:

+  thay đổi theo thờigian khi vật quay

+ Dùng góc  để xácđịnh vị trí của vật vàomột thời điểm bất kì

1) Tọa độ góc:

Chuyển động quay quanhmột trục bất kì cố định củamột vật rắn có hai đặcđiểm:

-Mỗi điểm trên vật vạchnên một đường tròn nằmtrong mp vuông góc vớitrục quay, tâm trên trụcquay bán kính bằngkhoảng cách từ điểm đóđến trục quay

-Mọi điểm trên vật đềuquay được cùng một góctrong cùng một khoảngthời gian

-Vị trí của vật tại mỗi thờiđiểm được xác định bằnggóc  tạo bởi một mp động(P) và mp(Po) cố định (gọi

là toạ độ góc)-Sự biến thiên của góc theo thời gian cho ta biếtqui luật chuyển động quaycủa vật

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập

Nhóm NLTP về phương pháp mô tảđược các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật

lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

Hoạt động 3 (10’) Tìm hiểu khái niệm TỐC ĐỘ GÓC.

Câu hỏi gợi ý:

 Chuyển động quay

có vị trí xác địnhbằng tọa độ góc

 Dùng tốc độ góc

để đặc trưng

-Xây dựng tb; tttheo SGK

-Phát biểu định nghĩa:

SGK

+Thảo luận nhóm, trảlời câu hỏi C2

-Tìm góc quay ứngvới 450 vòng:  =

2) Tốc độ góc:

Đại lượng đặc trưng chomức độ quay nhanh, chậmcủa vật rắn

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập Vận dụng (giải thích, dự đoán,tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn

Trang 4

của các điểm A, B …

trên vật cách trục quay

khoảng r1, r2 …

(câu hỏi này nêu sau khi

HS trả lời câu hỏi C2

SGK)

2.450-Tìm thời gian quay

450 vòng: t = 1’ =60”

…

Vì A = B = … tA = tB = …

một trục ở thời điểm t vàđược xác định bằng đạohàm của toạ độ góc theothời gian

d) Đơn vị: rad/s

Hoạt động 4 (15’) Tìm hiểu KHÁI NIỆM GIA TỐC GÓC.

-Câu hỏi gợi ý:

Khi vật rắn quay

không đều, tốc độ góc

thay đổi Để đặc

trưng cho sự biến

thiên nhanh hay chậm

-Trả lời câu hỏi gợi ý:

+Cơ sở gia tốc atb, attcủa chuyển độngthẳng  gia tốc góctrung bình, gia tốcgóc tức thời

-Thảo luận nhóm, trảlời C3

Phân tích: o = 0

Sau t = 2s:  =10rad/s

-Đơn vị: rad/s2

Nhóm NLTP liên quanđến sử dụng kiến thức vật lí: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp … )kiến thức vật lí vào cáctình huống thực tiễn

Năng lực giải quyếtvấn đề: vận dụng kiếnthức đã học vào để giảiquyết các bài tập đượcđưa ra

Hoạt động 5 (5’) Củng cố:

GV nêu câu hỏi để HS vận dụng nội dung bài học:

Vị trí của một vật rắn quay quanh một trục cố định xác định bằng đại lượng nào?

Phát biểu định nghĩa và viết biểu thức:

- Tốc độ góc trung bình, tốc độ góc tức thời

- Gia tốc góc trung bình, gia tốc góc tức thời

Nêu sự tương ứng giữa các đại lượng góc trong chuyển động quay và các đại lượng dài trongchuyển động thẳng

Trang 5

+  không đổi: chuyểnđộng quay không đều,quay biến đổi đều.

-Thảo luận nhóm, nhớlại:

+Thẳng đều:

v = hs

x = xo + vt+Thẳng biến đổi đều:

-Trả lời H3

4) Các phương trình độnghọc của chuyển độngquay:

Hai trường hợp:

1.Chuyển động quay đều:

( = hằng số)+ Chọn t =0 lúc mp(P)lệch mp(Po) góc o

2 2

t t t

0: quay nhanh dần

+  và  trái dấu: . < 0:

quay chậm dần

- Nhóm NLTP về phương pháp mô tả được các hiện tượng

tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

- Nhóm NLTP về phương pháp: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí

Hoạt động 2 (20’) Thông tin về: VẬN TỐC VÀ GIA TỐC CỦA ĐIỂM TRÊN VẬT QUAY

Nêu câu hỏi gợi ý:

2 2

n

v r v

và v ở haithời điểm to, t bất kì 

a



hướng vào bề lõm

1) Tốc độ dài của mộtđiểm chuyển động trênquỹ đạo tròn: v = r

2) Vật quay đều v củamỗi điểm chỉ thay đổihướng, độ lớn không đổi

Mỗi điểm của vật có giatốc hướng tâm:

2 2

mỗi điểm chuyển độngtròn không đều

a: hướng vào bề lõm quỹ

- Nhóm NLTP

về phương pháp

mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

Trang 6

thế nào?

Khi vật rắn quay

không đều, vectơ a

của các điểm trên

vật có hướng thế

nào?

Khi vectơ gia tốc

a của điểm trên vật

có phương của v:đặc trưng cho sự thay đổi

về độ lớn của v: gia tốctiếp tuyến

n

a a

Hoạt động 3 (10’) Củng cố - Dặn dò:

1) Cho HS tự giải bài tập trắc nghiệm số 2 SGK trang 9

2) Gọi 2 HS lên bảng giải dồng thời hai bài toán:

Bài 1 Một cánh quạt dài 20cm Tốc độ dài của một điểm ở vành cánh quạt bằng 15m/s, nó quay

với tốc độ góc bao nhiêu?

Bài 2 Một cánh quạt quay với tốc độ góc không đổi bằng 94rad/s Tốc độ dài của một điểm ở

vành cánh quạt bằng 18,8m/s Cánh quạt có chiều dài bao nhiêu?

3) Chuẩn bị:

- Giải bài tập 5, 6, 7, 8 SGK

- Xem lại bài Momen lực SGK lớp 10

IV Rút kinh nghiệm.

Trang 7

- Hiểu được cách xây dựng phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cốđịnh và viết được phương trình M = I.

- Tự tin đưa ra các ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà

- Chủ động trao đổi, thảo luận với các học sinh khác và với GV

- Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu, thí nghiệm

- Say mê khoa học, kĩ thuật

III Tổ chức các hoạt động dạy học:

Hoạt động 1 (5’) Kiểm tra.

GV nêu nội dung kiểm tra:

H1 Viết các pt của chuyển động quay biến đổi đều của vật rắn quanh một trục cốđịnh

Áp dụng: Giải bài tập số 5, SGK trang 9

H2 Viết pt động lực học của chất điểm Nêu ý nghĩa của các đại lượng trong phươngtrình

HS trả lời và giải bài toán trên bảng Cả lớp theo dõi và nhận xét

Hoạt động 2 (25’) Tìm hiểu Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực.

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Năng lực cần phát





- Thảo luận nhóm, trảlời H1:

Để vật quay càngmạnh:

+ Tăng dần độ lớn củalực

+ Thay đổi sao chophương của lực không

1) Momen lực đối với mộttrục quay

M = F.dd(m): tay đòn của lực

F(N): lực tác dụng

M (N.m)

M > 0: nếu có tác dụng làmvật quay theo chiều (+)

lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

Năng lực thành phần trao đổi kiến thức vật lí bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả đặcthù của vật lí

Trang 8

trả lời câu hỏi C1

(bằng nội dung câu

hỏi H1)

- Cho HS xem mô

hình theo hình 2.1

Giới thiệu chi tiết và

cho quả cầu quay để

HS quan sát Nêu

câu hỏi gợi ý:

Vì sao không quan

tâm đến lực pháp

tuyến F n

trongchuyển động của quả

Trả lời câu hỏi H2

+ Thành phần pháptuyến F n

làm vậtchuyển động trênđường tròn nhưngkhông làm thay đổi tốc

độ góc

t

F

thành phần này gâynên gia tốc tiếp tuyến,tức là có biến đổi tốc

độ góc

- Thảo luận nhóm, xâydựng phương trình(2.6)

- Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục

- Nêu câu hỏi gợi ý:

-Nêu vài VD để HS hiểu

tính i của vật đối với

chuyển động quay quanh

của momen quán tính

-Giới thiệu công thức

lí đại lượng i i2

i

m r

 .Trả lời câu hỏi H1,H2

+Có ý nghĩa tương

tự khối lượng mtrong phương trình F

= ma

+Đặc trưng cho mứcquán tính của vậtquay

-Tiếp nhận kháiniệm momen quántính i i2

+Độ lớn I phụ thuộc

1) Momen quán tính:

a) Định nghĩa: Mô men quántính I đối với một trục là đạilượng đặc trưng cho mứcquán tính của vật rắn trongchuyển động quay quanhtrục ấy

b) Biểu thức: i i2

i

Im r

c) Công thức tính momenquán tính của một số vậtđồng chất đối với trục đốixứng (trục qua khối tâm vật)+ Thanh có tiết diện nhỏ, độ

Sử dụng được kiếnthức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập Vận dụng(giải thích, dự đoán, tính toán, đề

ra giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lí vào các tình huốngthực tiễn

Trang 9

Với khái niệm momen

quán tính hãy viết lại

-Giới thiệu pt: M = I.

khối lượng của vậtrắn; sự phân bố khốilượng gần hay xatrục quay

-Thảo luận nhóm:

+Viết pt: M = I.

+Nhận xét: giốngdạng pt:

F = ma

I = mr 2

2)Phương trình động lực họccủa vật rắn quay quanh mộttrục cố định:

.

M I

Hoạt động 4 (30’) Vận dụng, củng cố - Hướng dẫn về nhà.

*GV giới thiệu bài toán VD

Nêu câu hỏi gợi ý:

Hình trụ và thùng nước chuyển động

thế nào? Viết pt chuyển động

Gia tốc tịnh tiến của thùng và gia tốc

chuyển động quay của hình trụ liên

*Yêu cầu chuẩn bị ở nhà:

-Giải bài tập SGK trang 14

-Ôn tập bài: Định luật bào toàn động

lượng ở lớp 10

-Đọc nội dung bài toán

Thảo luận nhóm, phân tíchchuyển động của hình trụ vàthùng nước

-Trả lời câu hỏi gợi ý

+ Thùng nước chuyển độngtính tiến

+ Hình trụ chuyển động quayquanh một trục cố định

-Các phương trình:

mg – T = ma (1)

M = T.R = I (2)

a R

  (3)-HS biến đổi để tìm kết quả:

2

mg I

I m R



-Ghi nhận những chuẩn bị ởnhà

Nhóm NLTP Sử dụng đượckiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập Vận dụng kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn

IV Rút kinh nghiệm – Bổ sung:

Trang 10

- Hướng dẫn HS thực hiện những thí nghiệm liên quan đến kiến thức bài học.

2) Học sinh: Ôn tập kiến thức động lượng và momen lực, định luật bảo toàn momen động

lượng

Hoạt động 1 (10’) Kiểm tra:

GV nêu câu hỏi:

- Câu số 2 và 5 của SGK trang 14

- Nêu một bài tập, cho HS được kiểm tra giải trên bảng

Một bánh xe có momen quán tính đối với trục cố định là 6 kgm2, đang đứng yên thìchịu tác dụng của một momen lực 30N.m Bỏ qua mọi lực cản Sau bao lâu, kể từ lúcbắt đầu quay, bánh xe đạt tới tốc độ góc 100 rad/s

HS được kiểm tra thực hiện trên bảng

GV nhận xét, phê điểm

Hoạt động 2 (10’) Tìm hiểu khái niệm: MOMEN ĐỘNG LƯỢNG

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Năng lực cần phát

triển-Hướng dẫn HS lập pt

-Phân tích bảng 3.1 tìmhiểu ý nghĩa vật lí đạilượng

L = I

1) Momen động lượng:

a) Dạng pt động lựchọc của vật rắn quayquanh một trục

M = I. (1) Ikhông đổi

d dt



 (3)Đặt L = I

Năng lực sử dụng ngôn ngữ đễ diễn tả

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiến thứcvật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập

Hoạt động 3 (10’) Tìm hiểu ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG

-Nêu câu hỏi gợi ý

a) Nội dung định luật:

Nếu tổng các mô men

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiến thức

Trang 11

động lượng L có đặc

điểm gì?

-Giới thiệu định luật bảo

toàn momen động lượng

Trường hợp vật có I đối

với trục quay không đổi,

vật chuyển động thế

nào?

Trường hợp I đối với

trục quay thay đổi, để L

 1 ≠ 2Phân tích C3, C4

lực tác dụng lên mộtvật rắn( hay hệ vật)đối với một trục bằngkhông thì tổng mômen động lượng củavật rắn ( hay hệ vật)dối với trục đó đượcbảo toàn

b) Các trường hợp đặcbiệt:

- Nếu I thay đổi

2 2 1

vật lí để thực hiện cácnhiệm vụ học tập Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp

… ) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn

Hoạt động 4 (10’) Vận dụng-Củng cố:

-Giới thiệu bài toán 2, 3 của

SGK trang 17 Nêu gợi ý:

Viết biểu thức momen động

lượng của hệ trong hai

trường hợp

Bỏ qua ma sát, trong hai

trường hợp momen động

lượng của hệ thế nào? Suy ra

tốc độ góc của hệ theo yêu

cầu bài toán

-Thảo luận nhóm,giải hai bài toán

-Đại diện nhóm,trình bày kết quả

Bài 2 hình 3.3

L1 = I11 + I22L1 = I1 + I2 =(I1+I2)

Vì L1 = L2

 (I1+I2) = I11 +I22

Luôn có: I11 = I22I2 < I1

 2 > 1 Chọn A

Nhóm NLTP về phương pháp mô tả được các hiện tượng

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện cácnhiệm vụ học tập

Hoạt động 5 (5’) Hướng dẫn về nhà.

- Hướng dẫn HS ôn tập 3 bài bằng bảng tóm tắt chương trang 26

- Ôn tập lại: ĐỘNG NĂNG ở Vật lí 10

Trang 12

- Giải được các bài toán đơn giản về động năng của vật rắn trong chuyển động quay.

- Vận dụng giải thích một số hiện tượng trong thực tế, biết các ứng dụng của động năng quaytrong kĩ thuật

GV Nêu câu hỏi kiểm tra và gọi HS kiểm tra Yêu cầu cả lớp theo dõi và phân tích kết quảtrình bày của HS được kiểm tra

? Phát biểu định luật bảo toàn momen động lượng

? Vận dụng giải thích hình ảnh vận động viên nhảy cầu Giải bài tập 4 SGK trang 17

HS: Giải bài toán và trả lời câu hỏi

Hoạt động 2 (20’) Lập biểu thức: Động năng của vật rắn quay quanh một trục.

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung

-Giới yêu cầu của bài

học: (SGK)

-Cho HS xem hình 4.1

để giới thiệu cho HS

thấy mỗi phần tử quay

-Lưu ý thêm HS hai

trường hợp để giải bài

+ Mỗi phân tử trênvật có một độngnăng Cá nhân lậpbiểu thức tính

Ta có: A = F.S =F.R.

2

12

*Lưu ý: Wđ của vật rắnquay quanh một trụccòn tính bằng:

2

L W

I



ñ

-Động năng toàn phầncủa vật rắn: bao gồmđộng năng quay vàđộng năng chuyểnđộng tịnh tiến

Trang 13

mô tả bài toán và nêu

câu hỏi gợi ý

Khi vận động viên

thay đổi tư thế thì

momen quán tính của

người đối với trục

quay thế nào? Vì sao?

-Trả lời câu hỏi gợiý

-Cá nhân giải bàitoán và trình bày kếtquả

-Đọc, phân tích nộidung và thảo luận,giải bài toán

Bài giải của SGK

-Động năng hệ ban đầu:

Hoạt động 4 (5’) Hướng dẫn ôn tập-chuẩn bị bài mới.

- Yêu cầu HS giải các bài tập SGK trang 21

- Ôn tập cả chương và chuẩn bị tốt kiến thức đễ vận dụng giải bài tập ở tiết sau

+ Viết đúng tất cả phương trình và công thức

+ So sánh các đại lượng tương ứng của chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến

IV Rút kinh nghiệm-Bổ sung:

Tiết 8

Trang 14

- Chọn bài tập với nội dung cần luyện tập và phương pháp chung để giải bài tập.

- Dự kiến những sai lầm HS có thể mắc phải, biện pháp khắc phục

2) Học sinh:

- Ôn tập lại phương pháp ĐLH ở lớp 10

- Ôn tập kiến thức, công thức, phương trình ĐLH

Hoạt động 1 (10ph) Ôn tập kiến thức cần vận dụng:

GV giới thiệu cho HS bảng tổng hợp kiến thức, sự tương ứng giữa các đại lượng của chuyểnđộng quay và chuyển động thẳng

HS phân tích, tổng hợp và ghi nhớ kiến thức trong bảng tổng kết chương I

Hoạt động 2 (70’) Giải bài tập.

Tiết 1.

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung

-Giới thiệu bài

Trong mỗi giai

đoạn, hãy viết

+HS phân tích, tómtắt nội dung bàitoán

-Thảo luận nhóm, cửđại diện trình bàykết quả câu a)

-Phân tích, tính toántheo yêu cầu

-Ghi nhận đóng gópcủa bạn, nhận xét,đánh giá của GV

-Xác định tổngmomen lực tác dụngvào bánh xe

(HS sẽ sai lầm khitính Mms = 0,25 Mi

> 0 )

a) Gia tốc góc của bánh xe:

-Giai đoạn quay nhanh dầnđều:



* Nếu M = M1 + Mms Với Mms = -0,25M1Thì  = 1 = 1,5 rad/s2

 I = 10 kg.m2

* Nếu M = Mms = -5 Nm

 = 2

 I = 10 kg.m2c) Động năng quay của bánh

Trang 15

Giả thiết nào của

bài toán cho phép

 = I = 15rad/s

-HS đọc và phântích đề

Đĩa tròn đồng chất:

M = 1kg; R = 20cm

-Thảo luận, chọncông thức giải bàitoán

-Cá nhân luyện tập

và trình bày kết quả

-Ghi nhận cách giảibằng định lí độngnăng

Wđ = A

2 0

1 0

2I F S c

= R.

2 0

1

2

1

2

1 2

c

I F S

I M

I  mR  kg m

 M = -0,1 N.mb)Thời gian:

từ  = 0; 0 = 10 rad/s  = -5 rad/s

vật lí: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học

Trang 16

dương cho chuyển

động của mỗi vật

-Giới thiệu mục

tiêu của bài toán:

Giải ài toán hệ 3

gia tốc tiếp tuyến

của một điểm trên

TA > TB Nhận xét

gì?

Viết pt ĐLH cho

-Ba HS lên bảng, vẽcác lực tác dụng lên vật

A, B và ròng rọc

-Thảo luận nhóm, xácđịnh công thức,phương trình phù hợpvới chuyển động củamỗi vật

-Suy nghĩ, trả lời cáccâu hỏi hướng dẫn

-Cá nhân luyện tập,trao đổi nhóm, trìnhbày kết quả

-Thảo luận nhóm, viết

pt ĐLH cho chuyểnđộng tịnh tiến của vật

A, chuyển động quaycủa ròng rọc

-Một HS lên bảng thựchiện tính toán TA, TB

-Dự đoán (m của ròng

rọc đáng kể)-HS viết pt ĐLH chovật B

Áp dụng 1 2

2 t

  tìm :

 = 2rad/s2 = 6,28rad/s2b) Gia tốc của hai vật:

Gia tốc của hai vật bằnggia tốc bằng gia tốc tiếptuyến của điểm trên vànhròng rọc

a = R = 0,628 m/s2c) Lực căng của dây ởhai bên ròng rọc:

Vì TA = TB: ròng rọc cókhối lượng đáng kể

Trang 17

Hoạt động 3 (15’) Củng cố Hướng dẫn chuẩn bị ở nhà.

2) GV hướng dẫn HS rút ra nhận xét chung qua việc giải bài toán

- Phân tích đúng chuyển động của vật trong một hệ vật

- Xác định đúng các đại lượng đặc trưng cho từng chuyển động

- Viết đúng phương trình ĐLH cho từng chuyển động

- Vận dụng đúng công thức

- Luyện tập tốt kĩ năng phân tích, tổng hợp và tính toán

3) GV yêu cầu HS luyện tập ở nhà

- Giải bài tập: bài 1.1 đến bài 1.38 SBT

- Ôn tập cả chương, chuẩn bị cho tiết kiểm tra

IV Rút kinh nghiệm-Bổ sung:

II Nội dung kiểm tra:

Kiến thức trọng tâm chương I

III Hình thức kiểm tra:

Trắc nghiệm khác quan và tự luận

ĐỀ KIỂM TRA Phần 1 Trắc nghiệm khách quan: 7 điểm/ 20 câu.

Câu 1 Phát biểu nào sau đây không đúng?

A) Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn có cùnggóc quay

B) Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn có cùngchiều quay

C) Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn đềuchuyển động trên quỹ đạo tròn

D) Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn đềuchuyển động trong cùng một mặt phẳng

Câu 2 Trong chuyển động quay có tốc độ góc  và gia tốc góc  Chuyển dộng quay nào sau đây

là nhanh dần?

A)  = 3rad/s;  = 0 B)  = 3rad/s;  = -0,5rad/s2

C)  = -3rad/s;  = 0,5rad/s2 D)  = -3rad/s;  = -0,5rad/s2

Câu 3 Một bánh xe quay đều xung quanh một trục cố định với tần số 3600 vòng/min Tốc độ của

bánh xe này là:

A) 120rad/s B) 160rad/s C) 180rad/s D) 240rad/s

Trang 18

Câu 4 Một bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái đứng yên Sau 2s nó đạt tốc độ góc 10rad/s.

Gia tốc góc của bánh xe là:

A) 2,5 rad/s2 B) 5 rad/s2 C) 10 rad/s2 D) 12,5 rad/s2

Câu 5 Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4rad/s2, t0 = 0 là lúc bánh xebắt đầu quay Gia tốc hướng tâm của một điểm P trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2s là:

A) 16 m/s2 B) 32 m/s2 C) 64 m/s2 D) 128 m/s2

Câu 6 Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4rad/s2 Gia tốc tiếp tuyếncủa một điểm P trên vành bánh xe là:

A) 4 m/s2 B) 8 m/s2 C) 12 m/s2 D) 16 m/s2

Câu 7 Phát biểu nào sau đây không đúng?

A) Momen quán tính của vật rắn đối với trục quay lớn thì sức ì của vật trong chuyển độngquay quanh trục đó lớn

B) Momen quán tính của vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục quay và sự phân bố khối lượng đốivới trục quay

C) Momen lực tác dụng vào vật rắn làm thay đổi tốc độ quay của vật

D) Momen lực dương tác dụng vào vật rắn làm cho vật quay nhanh dần

Câu 8 Một đĩa tròn, đồng chất có bán kính 2m có thể quay quanh trục đi qua tâm và vuông góc với

mặt phẳng đĩa Tác dụng vào đĩa một momen lực 960 Nm không đổi, đĩa quay quanh trục với giatốc góc 3 rad/s2 Khối lượng của đĩa là:

A) m = 960kg B) m = 240kg C) m = 160kg D) m = 80kg

Câu 9 Một ròng rọc có bán kính 10cm, có momen quán tính đối với trục là I = 10-2kg.m2 Ban đầuròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngoàicủa nó Gia tốc góc của ròng rọc là:

A) 14 rad/s2 B) 20 rad/s2 C) 28 rad/s2 D) 35 rad/s2

Câu 10 Một thanh nhẹ dài 1m quay đều trong mặt phẳng ngang xung quanh trục thẳng đứng đi qua

trung điểm của thanh Hai đầu thanh có hai chất điểm 2kg và 3kg Vận tốc của mỗi chất điểm là 5m/

s Momen động lượng của thanh là:

A) 7,5kg.m2/s B) 10kg.m2/s C) 12,5kg.m2/s D) 15kg.m2/s

Câu 11 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A) Khi một vật rắn chuyển động tịnh tiến thẳng thì momen động lượng của nó đối với trụcquay bất kì không đổi

B) Momen quán tính của vật đối với một trục quay là lớn thì momen động lượng của nó đốivới trục đó cũng lớn

C) Đối với một trục quay nhất định nếu momen động lượng của vật tăng 4 lần thì momenquán tính của nó cũng tăng 4 lần

D) Momen động lượng của vật bằng không khi hợp lực tác dụng lên vật bằng không

Câu 12 Coi Trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M = 6.1024kg, bán kính R = 6400 km.Momen động lượng của Trái đất trong sự quay quanh trục của nó là:

A) 5,18.1030kgm2/s B) 5,83.1031 kgm2/s

C) 6,28.1032 kgm2/s D) 7,15.1033 kgm2/s

Câu 13 Một đĩa đặc có thể quay xung quanh trục đối xứng đi qua tâm và vuông góc với mặt đĩa.

Đĩa chịu tác dụng của một momen lực không đổi M = 3 N.m Sau 2s kể từ lúc đĩa bắt đầu quay, tốc

độ góc của đĩa là 24rad/s Momen quán tính của đĩa là:

A) I = 3,6 kgm2 B) I = 0,25 kgm2 C) I = 7,5 kgm2 D) I = 1,85 kgm2

Câu 14 Một momen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có momen quán tính đối với

trục bánh xe là 2 kgm2 Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì động năng của bánh

Trang 19

Câu 16 Có hai điểm A, B trên một đĩa tròn quay xung quanh trục đi qua tâm của đĩa Điểm A ở

ngoài rìa, điểm B ở cách tâm một nửa bán kính Gọi vA, vB, A, B lần lượt là tốc độ dài và gia tốcgóc của A và B Kết luận nào sau đây là đúng?

A) vA= 2vB, A= 2B B) vA= 2vB, A= B

C) vA= vB, A= 2B D) 2vA= vB, A= B

Câu 17 Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định xác định bằng:

Câu 18 Chọn câu đúng Một đĩa mài chịu tác dụng của một momen lực khác 0 thì:

A) tốc độ góc của đĩa thay đổi

B) tốc độ góc của đĩa không đổi

C) góc quay của đĩa là hàm bậc nhất của thời gian

D) Gia tốc góc của đĩa bằng 0

Câu 19 Chọn đáp án đúng Hai ròng rọc A và B có khối lượng lần lượt là m và 4m, bán kính của

Câu 20 Một vật rắn quay quanh một trục với gia tốc góc không đổi Sau thời gian t kể từ lúc bắt

đầu quay, số vòng quay được tỉ lệ với:

Phần II Tự luận (3 điểm/1 bài toán)

Đề 1 Hai vật có khối lượng m1 = 0,5kg và m2 = 1,5kg được nối với nhau bằng

sợi dây nhẹ, không dãn vắt qua một ròng rọc có trục quay nằm ngang và cố

định Ròng rọc có momen quán tính 0,03 kgm2 và bán kính 10cm Coi dây

không trượt trên ròng rọc Bỏ qua ma sát

a) Xác định gia tốc của m1 và m2

b) Tính độ dịch chuyển của m2 trên bàn sau 0,4s kể từ lúc bắt đầu chuyển động

Đề 2 Một đĩa đồng chất bán kính R = 10cm Khối lượng m = 200g quay quanh trục đối xứng của

nó Bỏ qua ma sát ở trục quay Khi đĩa đạt tốc độ góc 30 vòng/giây, người ta

hãm nó bằng cách áp má phanh vào mép đĩa với lực ép Q theo phương của bán

kính (hình vẽ) Sau 2s đĩa dừng lại Tính:

a) Số vòng quay của đĩa kể từ lúc hãm

b) Độ lớn của lực ép Q, biết hệ số ma sát giữa má phanh và đĩa là  = 0,5

- Vẽ đúng lực tác dụng vào vật của hệ Chọn chiều dương (0.25)

- Viết đúng phương trình ĐLH cho mỗi vật

Vật 1: m1g – T1 = m1a (1) (0,5)Vật 2: T2 = m2a (2) (0,5)

Trang 20

Ròng rọc: (T1 – T2)R = I (3) (0,5)a) Giải hệ pt (1) (2) (3) tìm:

b) Tìm độ dịch chuyển 1 2

7,842

2

0

1260

Trang 21

Chương II DAO ĐỘNG CƠ

MỤC TIÊU

- Thiết lập được phương trình của dao động tự do

- Biết được đặc điểm của dao động điều hòa: lực kéo về tỉ lệ thuận với li độ và luôn hướng về

vị trí cân bằng

- Biết được đặc điểm động học của dao động điều hòa: biên độ, tần số, pha, pha ban đầu, li độ,vận tốc, gia tốc

- Biết biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay, tổng hợp dao động bằng giản đồ vectơ

- Hiểu sơ lược về dao động tắt dần, dao động duy trì và dao động cưỡng bức

- Biết được hiện tượng cộng hưởng và ứng dụng

Trang 22

Tiết 10-11

DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I Mục tiêu:

1) Kiến thức:

- Thông qua quan sát có khái niệm về chuyển động dao động, dao động tuần hoàn, chu kì

- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc lò xo và dẫn đến phương trìnhdao động

- Hiểu rõ các đặc trưng của dao động điều hòa: biên độ, pha, pha ban đầu, tần số góc

- Biết biểu diễn một dao động điều hòa bằng vectơ quay

2) Học sinh : Ôn tập về đạo hàm của hàm số, ý nghĩa cơ học của đạo hàm: trong chuyển

động thẳng: Vận tốc của chất điểm bằng đạo hàm của tọa độ theo thời gian; Gia tốc bằngđạo hàm của vận tốc

Tiết 1.

Hoạt động 1 (5’) Tìm hiểu DAO ĐỘNG:

+ Có một vị trí cânbằng

+ chuyển động qualại quanh vị trí cânbằng

-Tìm hiểu hình 6.2

Phát hiện một giaiđoạn của chuyểnđộng được lặp lạiliên tiếp và mãi mãi

1.Dao động:

a) Định nghĩa: Dao động

là chuyển động qua lạiquanh một vị trí cânbằng

b) Dao động tuần hoàn:

-Dao động có một giaiđoạn được lặp lại liên tiếp

và mãi mãi gọi là daođộng tuần hoàn

-Giai đoạn nhỏ nhất đượclặp lại gọi là một daođộng toàn phần hay mộtchu trình

-Chu kỳ T(s): là thời gianvật thực hiện được mộtdao động toàn phần

-Tần số f = 1/T (Hz): là

số dao động toàn phần vậtthực hiện được trong 1giây

Năng lực sử dụng ngôn ngữ đễ diễn tả

Nhóm NLTP về phươngpháp mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

Hoạt động 2 (20’) Thiết lập phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo

x Phân tích các lực Trả lời các câu hỏigợi ý, thiết lập pt

1) con lắc lò xo: Nhóm NLTP liên

quan đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các

Trang 23

như nội dung SGK.

-Ghi nhận giới thiệucủa GV

-Trả lời câu hỏi C2,

O

b) a)

= ma (2)(1) và (2): ma = -kx

2

(*) "

" 0

x x hay x x



 

 3)Nghiệm phương trình động lực học x"2x0

có dạng x A cost 

*Định nghĩa dao động điềuhòa:là dao động mà li độ làhàm côsin hay sin của thờigian nhân với một hằng số

cos

x A t 

Ghi nhận cách vẽ đồthị theo hình 6.4

Vận dụng (giải thích,

dự đoán, tính toán, đề

ra giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lí

a) Xác định biên độ, tần số góc, chu kì và tần số của dao động

b) Xác định pha của dao động tại thời điểm t = 0,25s, từ đó suy ra li độ tại thời điểm ấy

Tiết 2.

Hoạt động 1 (5’) Tìm hiểu: Chu kì – Tần số của DĐĐH.

Trang 24

-Yêu cầu Hs quan sát,

-Thảo luận, lậpcông thức tính T và

f của con lắc lò xo

Hoạt động 2 (10’) Tìm hiểu: Vận tốc, gia tốc trong DĐĐH

-Thảo luận nhóm,xác định pha banđầu của x, v, a

dự đoán, tính toán) kiến thức vật lí

Hoạt động 3 (20’) Biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay.

-Trình bày nội dung

vec tơ OM có độ dài là

A (biên độ) quay đềuquanh điểm O trong mpchứa trục Ox với tốc độgóc 

-Ở thời điểm ban đầu t =

-Độ dài đại số của hìnhchiếu OM

trên trục x sẽlà:

dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, … ) kiến thức vật lí vào các tình huống

Trang 25

số của hình chiếu

vectơ quay OM

trêntrục Ox vào một thời

Kết luận: Độ dài đại số

của hình chiếu trên trục

ox của véc tơ quay biểudiễn dao động điều hoàchính là li độ x của daođộng

*Lưu ý:

-kết luận trên có thể vậndụng để giải toán

-Cách chuyển đổi hàm lượng giác

x = Asin(t + ) = Acos(t+ )

2



Hoạt động 4 (10’) Điều kiện ban đầu: Sự kích thích dao động Củng cố-Vận dụng.

- Mục này HS có thể tự nghiên cứu GV có thể trình bày một vài VD hướng dẫn HS xác định

x và v vào thời điểm t = 0, từ đó rút ra kết luận A và  của một DĐĐH phụ thuộc vào cáchkích thích dao động

- Hướng dẫn HS giải bài tập số 6: viết pt DĐĐH

+ Lưu ý HS nhớ các giá trị đặc biệt của  ứng với gốc thời gian lúc vật qua vị trí cânbằng:

2



 

- Yêu cầu HS chuẩn bị ở nhà:

+ Giải tất cả bài tập SGK trang 35 và SBT

+ Xem trước bài: Con lắc đơn

IV Rút kinh nghiệm-Bổ sung.

từ trục quay đến khối tâm G

- Nhắc HS ôn tập về chuyển động quay của vật rắn từ tiết trước

2) Học sinh:

Trang 26

- Ôn tập các khái niệm: vận tốc, gia tốc trong chuyển động tròn; momen quán tính, momencủa lực đối với một trục; phương trình chuyển động của vật rắn quay quanh một trục.

Tiết 1 CON LẮC ĐƠN.

-Dùng hai câu trắc nghiệm phát cho các nhóm chuẩn bị

-Nêu một bài toán với nội dung áp dụng công thức tính T, f của con lắc lò xo Kiểm tra bàitập HS chuẩn bị ở nhà

Hoạt động 2 Tìm hiểu Qui luật dao động của con lắc đơn (35’)

-Một hS định nghĩaVTCB và mô tảchuyển động của vậtnặng nếu được đưa

cá nhân thực hiện

I Dao động của con lắc đơn

1)Con lắc đơn

-Hệ gồm vật nặng có kích

thước nhỏ, khối lượng m, treo

ở đầu sợi dây không dãn có

độ dài l, khối lượng không

đáng kể

-Vị trí cân bằng (hình vẽ) vậtnặng ở vị trí O thấp nhất (dâythẳng đứng)

-Dao động trên cung AOB

nếu được đưa đến A và thả tựdo: OA s 0

tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra cácquy luật vật lí trong hiện tượng đó

Nhóm NLTP liên quanđến sử dụng kiến thứcvật lí: Sử dụng được kiến thức vật lí để thựchiện các nhiệm vụ học tập

dự đoán, tính toán, đề

ra giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lí vào các tìnhhuống thực tiễn

Trang 27

-HS trả lời câu hỏibằng cách dựa vàonghiệm của pt

x” + 2x = 0 códạng:

cos

x A t 

Và kết luận daođộng của CLĐ làdao động điều hòa

-HS đọc SGK tìmhiểu với cách kíchthích dao động(SGK) để có:

GV: Giới thiệu bài toán 4 SGK trang 40 Hướng dẫn HS:

+ Viết biểu thức tính chu kì của hai con lắc với chiều dài l1 và l2

(Chú ý: gia tốc hai trường hợp bằng nhau)

+ Lập tỉ số hai chu kì, tìm kết quả

HS: Luyện tập và trình bày kết quả

Tiết 2 CON LẮC VẬT LÍ – HỆ DAO ĐỘNG.

Hoạt động 1 (15’) Lập phương trình ĐLH của CLVL.

Yêu cầu HS quan sát

1)Con lắc vật lí:

a)Định nghĩa: Con lắcvật lí là một vật rắn quayđược quanh một trụcnằm ngang cố định

b)Phương trình dao

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiếnthức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập

Trang 28

-Ghi nhận các côngthức 7.11; 7.12 và7.13.

Hoạt động 2 (20’) Tìm hiểu về HỆ DAO ĐỘNG – DAO ĐỘNG TỰ DO.

-Phân tích lại dao

động của CLLX;

CLĐ (CLVL) cùng

với TĐ yêu cầu HS

tìm hiểu: tác dụng

của mỗi vật trong hệ

-Giới thiệu thế nào là

hệ dao động và dùng

câu hỏi gợi ý sau để

giới thiệu dao động

Thảo luận nhóm,tìm hiểu:

*Với CLLX:

-Vật nặng: daođộng quanh VTCB

-Lò xo: tạo ra lựckéo về gây ra daođộng của vật

*Phát biểu địnhnghĩa hệ dao động

*Thảo luận nhóm,tìm hiểu: lực kéo về

là nội lực của hệ

+Phát biểu địnhnghĩa dao động tựdo

2) Hệ dao động:

-Là hệ vật gồm vật daođộng cùng với vật tácdụng lực kéo về lên vậtdao động

-Dao động của hệ xảy radưới tác dụng chỉ có nộilực gọi là dao động tự dohoặc dao động riêng

-Tần số góc của hệ daođộng tự do gọi là tần sốgóc riêng của hệ ấy

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiếnthức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập Vận dụng (giải thích,

dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lívào các tình huống thực tiễn

Hoạt động 3 (10’) Củng cố - Dặn dò:

1) GV hướng dẫn HS trả lời câu hỏi 1 (câu hỏi khó, nên gợi ý để HS so sánh)

-Dao động của CLVL quanh VTCB là dao động quay Mọi điểm của con lắc đều quay quanh cùngmột trục với cùng một góc quay  cùng tốc độ góc ’ và gia tốc góc ”

-Trong dao động điều hòa quay, góc quay biến đổi theo thời gian; trong dđđh tịnh tiến li độ dài biếnđổi theo thời gian Tất cả đều biến đổi theo pt có dạng hàm cos hoặc sin theo t

2) Giới thiệu thêm sự biến thiên T của CLĐ theo nhiệt độ Yêu cầu HS chuẩn bị các bài tập 2.33;2.35 SBT và tất cả bài tập của SGK

3) Ôn tập lại hai dạng năng lượng: thế năng và động năng

Trang 29

- Biết cỏch tớnh toỏn và tỡm ra biểu thức động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lũ xo.

- Củng cố kiến thức về bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tỏc động của lực thế

2) Kĩ năng: Cú kĩ năng giải bài tập cú liờn quan, VD tớnh thế năng, động năng, cơ năng của

con lắc đơn

II Chuẩn bị:

- GV: Kiến thức lượng giỏc, phiếu học tập với nội dung KT

- HS: ễn lại khỏi niệm động năng, thế năng và cơ năng

Phiếu học tập:

1.Chọn câu Đúng Động năng của dao động điều hoà biến đổi theo thời gian:

A theo một hàm dạng sin B Tuấn hoàn với chu kỳ T

C Tuần hoàn với chu kỳ T/2 D Không đổi

2 Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hoà là không

đúng?

A Động năng và thế năng biến đổi cùng chu kỳ

B Động năng biến đổi điều hoà cùng chu kỳ với vận tốc

C Thế năng biến đổi với tần số gấp 2 lần tần số của li độ

D Tổng động năng và thế năng không phụ thuộc vào thời gian

3 Phát biểu nào sau đây về động năng và thế năng trong dao động điều hoà là không

đúng?

A Động năng đạt giá trị cực đại khi vật chuyển động qua VTCB

B Động năng đạt giá trị cực tiểu khi vật ở một trong hai vị trí biên

C Thế năng đạt giá trị cực đại khi vận tốc của vật đạt giá trị cực tiểu

D Thế năng đạt giá trị cực tiểu khi gia tốc của vật đạt giá trị cực tiểu

4.Một vật khối lợng 750g dao động điều hoà với biên độ 4cm, chu kỳ 2s, (lấy 2 = 10).Năng lợng dao động của vật là

A E = 60kJ B E = 60J C E = 6mJ D E = 6J

III Tổ chức cỏc hoạt động dạy học:

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: (5ph)

Nờu một số dạng năng lượng đó học?

Đơn vị năng lượng?

Lưu ý đơn vị calo ớt sử dụng

Cơ năng, nội năng, động năng , thế năng…

J, caloNghe

Hoạt động 2: (10ph): Tỡm hiểu SỰ BẢO TOÀN CƠ NĂNG.

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung lưu bảng Năng lực

Trang 30

Hướng dẫn HS tìm

hiểu nội dung bằng

những câu hỏi gợi ý

Nhắc lại khái niệm

cơ năng của vật

Cơ năng là tổngđộng năng và thếnăng của vật:

2 2

1

kx

W t  Hấpdẫn W t mgh

khi động năng tăngthì thế năng giảm

2)Khi vật chuyển động chỉchịu tác dụng của lực thếthì cơ năng thì không đổi

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vậtlí: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập

Vận dụng (giải thích, dựđoán, tính toán, đề ra giảipháp, đánh giá giải pháp

… ) kiến thức vật lí vàocác tình huống

Hoạt động 2 (15’) Tìm hiểu: Biểu thức của động năng và thế năng trong dao động điều hoà

Hướng dẫn Hs tìm biểu

thức của thế năng trong

dao động điều hoà phụ

thuộc theo thời gian

Xây dựng biểu thức tính

thế năng của con lắc lò

xo dao động điều hoà

:Thế năng của con lắc

biến đổi như thế nào

theo thời gian, như thế

nào so với li độ

Hướng dẫn Hs tìm biểu

thức của động năng

trong dao động điều hoà

phụ thuộc theo thời gian

Động năng của con lắc

biến đổi như thế nào

theo thời gian, như thế

nào so với vận tốc

Làm việc cá nhân: Từphương trình dao độngđiều hoà và biểu thứcthế năng tổng quát-Tìm hiểu đồ thị thếnăng H8.1( Sgk)và biểuthức thế năng Rút ratính chất của thế năng:

biến đổi tuần hoàn vớichu kỳ T2 tần số góc



2 ,tần số 2f Làm việc cá nhân: Từphương trình dao độngđiều hoà và biểu thứcthế năng tổng quát-Hs nhận xét tính chấtcủa động năng dựa vàoHvẽ 8.2

1) Biểu thức thế năng

) (

2 cos 1 ( 4

1 ) (

cos 2



2 ,tần số 2f

2)Biểu thức động năng

) (

2 cos 1 ( 4

1 ) (

sin 2

Sử dụng được kiến thức vật lí

để thực hiện các nhiệm vụ học tập

Hoạt động 3 (10’) Tìm hiểu: Biểu thức của cơ năng trong dao động điều hoà

và thế năng rút ra biểuthức cơ năng

Bảo toàn

W ~A2

1)Biểu thức cơ năng

2 2

1 2

1

kA A

m

2) Cơ năng tỉ lệ vớibình phương biên độdao động

Trang 31

Nhận xét quan hệ W, A?

HD HS: W không phụ

thuộc m

HS HS: Tìm biểu thức của

cơ năng đối với con lắc

đơn và nghiệm lại ĐLBT

1 2

2.BNghe

3D4B

IV Rút kinh nghiệm - Bổ sung:

Tiết 16

BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA.

I Mục tiêu:

-Củng cố kiến thức về dao động cơ

-Rèn luyện cho HS kĩ năng giải bài tập về động học của dđđh, về con lắc lò xo, con lắc đơn,

về năng lượng dao động

Hoạt động 1 Giải bài tập với nội dung:

- Xác định các đại lượng trong dđđh: x, v, a, T, f

- Thực hiện tính toán về năng lượng

GV giới thiệu nội dung bài toán:

Vật có khối lượng m = 100g dđđh theo pt:

1) Xác định biên độ, chu kì, tần số và pha ban đầu của dao động

2) Vào thời điểm nào thì pha dao động đạt giá trị lúc ấy li độ bằng bao nhiêu?

3) Vật qua vị trí x = 1,25cm vào thời điểm nào? Phân biệt thời điểm vật đi qua theo chiềudương, chiều âm?

4) Tìm thời gian vật dao động giữa hai vị trí x1 = -1,25cm và x2 = 2,5cm

5) Tìm tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động và năng lượng của dao động

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Cách giải bài toán Năng lực

-Hướng dẫn giải bài

toán bằng việc nêu lần

lượt các câu hỏi gợi ý:

Dạng pt tổng quát của

-Thảo luận nhóm, thựchiện các nội dung:

Trang 32

dđđh? Pt li độ dao

động (bài toán) cho ta

xác định được các đại

lượng nào?

Đại lượng nào là pha

của dao động? Pha

dao động có thay đổi

theo thời gian ?

Biết thời điểm vật

qua một vị trí xác

định, có thể xác định

vị trí thế nào?

-Giải thích nội dung

câu 3: Vì sao có nhiều

thời điểm vật qua vị

trí xác định?

-Hướng dẫn HS vận

dụng kiến thức lượng

giác Lưu ý cách chọn

nghiệm để thỏa điều

kiện vẽ chiều chuyển

Cá nhân thực hiện, giảitìm t ứng với

5 10

-Cá nhân thực hiện theohướng dẫn của GV

Từ hình vẽ, GV hướngdẫn, thảo luận nhóm

(1)

60 5

k t

  +Qua vị trí theo chiềuâm:

(1) 2

| | 1 sin

2 2

x OM

Trang 33

1

3,125.10 2

E m A   J

Tiết 2.

Bài toán với nội dung:

- Viết pt dao động điều hòa.

- Năng lượng trong dao động điều hòa.

Bài toán: Một lò xo có độ cứng k = 0,01N/cm treo thẳng đứng, đầu dưới lò xo mang vật năng m =4g

a) Tính chu kì dao động của hệ

b) Đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ Chọn gốc thời gian lúc thả vật,gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, trục tọa độ thẳng đứng có chiều dương là chiều lúc vật bắtđầu chuyển động Viết pt dao động của vật (Cho g = 10m/s2; 2 = 10)

c)Xác định vị trí mà ở đó thế năng của vật bằng với động năng

d)Tính lực đàn hồi cực đại và cực tiểu của lò xo trong suốt quá trình dao động

Nêu lần lượt các câu

-Thảo luận cách viết

pt dao động

+ Vẽ trục tọa độthích hợp

M

l0

O(VTCB)

mg l k

 + v = 0  A = 4.10-2 mTính góc  với  là

Trang 34

định góc  Có lưu ý

gì về việc chọn giá trị

 cho phù hợp nội

dung bài toán?

Viết biểu thức tính cơ

năng (theo thế năng

-Sử dụng pt cơ năng,

cá nhân thực hiệntính toán kết quả

-Thảo luận nhóm,tính lực đàn hồi ở hai

vị trí của vật: thấpnhất và cao nhất

2 4.10 cos 5

- Yêu cầu HS giải bài tập ở nhà: SBT VL

IV Rút kinh nghiệm.

- Biết được: dao động tắt dần chậm có thể coi gần đúng là dao động dạng sin với tần số gócxác định và biên độ giảm dần theo thời gian

- Biết được nguyên tắc làm cho dao động có ma sát được duy trì

- GV: chuẩn bị con lắc lò xo dao động trong các môi trường nhớt khác nhau để HS quansát trên lớp vẽ trước hình 10.2 trên giấy

- HS:Dao động điều hòa, cơ năng

Hoạt động 1: (2ph) kiểm tra:

Trang 35

Dao động tồn tại như thế nào?

Cơ năng con lắc lò xo? t = ∞W=KA2/2

Hoạt động 2: (6 ph): Quan sát DAO ĐỘNG TẮT DẦN

Hoạt động của GV Hoạt động của

1.Quan sát daođộng tắt dần

SGK

Nhóm NLTP về phương pháp

mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

Hoạt động 3: (4 ph):Phân tích đồ thị của DAO ĐỘNG TẮT DẦN

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng

YC HS quan sát đồ thị

Nhận xét trường hợp nào

dao động hơn một chu kì,

trường hợp nào chưa tới 1

chu kì

Nhận xét biên độ

HS quan sátNhận xét: TH a,b,c

TH d

Giảm nhanh hoặcchậm

2.Đồ thị dao động tắtdần

Nhận xét:Biên độgiảm

Hoạt động 4: (10ph): Tìm hiểu sự giảm của cơ năng và biên độ

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Nhóm NLTP về

phương pháp mô tả được các hiện tượng

Hướng dẫn HS tìm hiểu

nội dung bằng những câu

hỏi gợi ý

Nhắc lại công thức tính cơ

năng của dao động điều

hòa?

GV nhắc lại mối liên hệ

giữa cơ năng W và biên

độ A và nêu câu hỏi tiếp

Nếu không có ma sát thì

cơ năng biến đổi thế nào?

Biên độ biến đổi thế nào?

GV kết luận: Không có

ma sát thì dao động điều

hòa mãi mãi

Nêu nguyên nhân của dao

động tắt dần?

Suy nghĩ, trả lời câuhỏi Nội dung trả lờiđúng

-Công thức cơ năng:

2

12

4.Lập luận về daođộng tắt dần:

Là dao động với biên

độ giảm dần theo thờigian rồi dừng lại

Lực cản môi trườngsinh công âm làmgiảm cơ năng của vật

Cơ năng giảm thìbiên độ dao độnggiảm, tức là dao độngtắt dần

Dao động tắt dầncàng nhanh nếu môi

Trang 36

Nếu có ma sát cơ năng

Cơ năng giảm dochuyển thành nhiệt

Nghe

Môi trường càng nhớtdao động tắt dần càngnhanh

C1:Phân tích câu hỏi

Hoạt động 4 (19ph) Tìm hiểu: Dao động tắt dần chậm, dao động duy trì ,ứng dụng sự tắt dần của

dao động

Giới thiệu dao động tắt

dần chậm Tiếp thu 4.Dao động tắt dần chậm

để duy trì dao động

-Tìm hiểu cáchcung cấp nănglượng qua các vídụ: đưa võng; conlắc đồng hồ

Thực hiện cùngGV

Tiếp thu, ghi nhớ

Đưa võng, trongđồng hồ

5 Dao động duy trì:

-ĐN: sgk-Mỗi chu kì ta tác dụngvào vật (trong thời gianngắn) một lực cùngchiều với chuyển động

để truyền thêm nănglượng cho vật

6.Ứng dụng sự tắt dầndao động :Cái giảmrung

sgk

Nhóm NLTP về phương pháp mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằngngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiếnthức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập Vận dụng (giải thích,

dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lívào các tình huống thực tiễn

Hoạt động 5 : Củng cố - Dặn dò: (4’)

YC HS làm BT 1

Để giảm tắt dần cần làm như thế nào?

Xem lại ĐN dao động điều hòa

1C

Cho dao động trong môi trường ít nhớt, làmgiảm ma sát

Ghi nhận

Trang 37

Tiết 17

DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC- CỘNG HƯỞNG

I Mục tiêu:

1) Kiến thức:

- Biết thế nào là dao động cưỡng bức; dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số ngoại lực,

có biên độ phụ thuộc vào tần số ngoại lực

- Biết được khi tần số ngoại lực bằng tần số riêng của hệ thì biên độ dao động cưỡng bức cựcđại Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức cực đại gọi là cộng hưởng Cộng hưởng thểhiện rõ khi ma sát nhỏ

2) Kĩ năng: Giải thích được nhiều ứng dụng torng thực tế về cộng hưởng va 2ke63 ra được

Hoạt động 1: (16ph): Tìm hiểu DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC.

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Năng lực

lực F biến đổi điều hòa

theo thời gian

F = Fo cost và xét vật

chuyển động

-Quan sát thínghiệm, trả lời theocâu hỏi gợi ý

Quan sát

1.Dao động cưỡng bức:

Mô tả: SGK

Kết luận về dao độngcưỡng bức

Nhóm NLTP liên quan

Trang 38

-Cho HS quan sát đồ thị

dao động

-Thay đổi biên độ và tần

số ngoại lực, yêu cầu HS

Quan hệ giữa biên độ

dao động cưỡng bức với

- Biên độ dao độngcưỡng bức tỉ lệ thuậnvới biên độ ngoại lực

và phụ thuộc tần số góccủa ngoại lực

đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập

Hoạt động 2 (10ph) Tìm hiểu: CỘNG HƯỞNG.

Giới thiệu đường biểu

diễn A theo  của

ngoại lực (11.2)

Theo dõi đường biểu

diễn, em thấy được điều

gì?

Điều kiện để cộng

hưởng xảy ra?

Có thể so sánh theo tần

số hoặc chu kì được

không? Tại sao?

Nhận xét câu trả lời

Quan sát, rút ra kếtluận

+ A đạt cực đại khi

o = + Định nghĩa hiệntượng cộng hưởng

-Nêu điều kiện đểcộng hưởng xảy ra

Được, vì tần số, tần

số góc, chu kì cóquan hệ thuận hoặcnghịch

2 Cộng hưởng:

Định nghĩa: SGK

Điều kiện xảy ra cộnghưởng là tần số góc của ngoại lực bằng tần

số góc riêng o của hệ

Nhóm NLTP về phươngpháp mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lítrong hiện tượng đó.Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập

Hoạt động 3 (4ph):Tìm hiểu ảnh hưởng của ma sát

Trả lời

3.Ảnh hưởng của masát

Ma sát càng bé biên độcộng hưởng càng lớn

và ngược lại

Nhóm NLTP về phương pháp mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

Hoạt động 4 (6ph) Tìm hiểu sự tương quan giữa dao động cưỡng bức và dao động duy trì

Hãy phân biệt điểm

khác nhau giữa dao

động cưỡng bức và

dao động duy trì Phân

tích đặc điểm của

-Thảo luận, tìm đặcđiểm của ngoại lựcgây mỗi dao động

+ Dao động duy trì:

ngoại lực phải có tần

SGK

Nhóm NLTP về phương pháp mô tả được các hiện tượng tự

Trang 39

ngoại lực gây ra dao

+ Dao động cưỡngbức: tần số góc  củangoại lực bất kì

-Tham khảo ứngdụng của dao độngcưỡng bức

-Ghi nhận những ứngdụng GV phân tích vàtổng kết nội dung bàihọc

nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

Hoạt động 5 (4ph) Củng cố, dặn dò

Điều kiện xảy ra cộng hưởng?

Đặc điểm của dao động cưỡng bức?

Nhận xét câu trả lời

Về nhà làm BT

Trả lờiGhi nhận

Trang 40

- Hiểu được tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp dao động.

-Có kĩ năng dùng phương pháp giản đồ Fresnen để tổng hợp 2 dao động cùng tần số

- HS ôn tập cách biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay

3) Kiểm tra: (5ph) kiểm tra nội dung bài bằng câu hỏi:

H 1: Thế nào là sự cộng hưởng? Sự cộng hưởng có lợi hay có hại?

H 2: Việc tạo nên dao động cưỡng bức khác với việc tạo nên dao động duy trì thế nào?

4) Giảng bài mới:

Hoạt động 1: (5’): Tìm hiểu

ĐỘ LỆCH PHA CỦA 2 DAO ĐỘNG CÙNG TẦN SỐ GÓC

GV giới thiệu 2 dao

động điều hòa với

-Lập biểu thức hiệu

số pha

 = (t + 1) - (t+ 2)

-Ghi nhận phần giớithiệu của GV

I Độ lệch pha giữa hai daođộng:

Hai dao động:

x1 = A1cos(t + 1)x2 = A2cos(t + 2)Gọi : độ lệch pha giữa 2dao động

+  = 0: hai dao độngcùng pha

+  = : hai dao độngngược pha

Nhóm NLTP về phương pháp mô tả được các hiện tượng

Nhóm NLTP liên quanđến sử dụng kiến thứcvật lí: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm

vụ học tập

 = 1 - 2

Định dạng
Số trang	129
Dung lượng	7,57 MB